一种膜片联轴器集成式光栅环的制作方法

1.本实用新型涉及膜片联轴器技术领域，尤其涉及一种膜片联轴器集成式光栅环。


背景技术：

2.膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。膜片联轴器能补偿主动机与从动机之间由于制造误差、安装误差、承载变形以及温升变化的影响等所引起的轴向、径向和角向偏移。膜片联轴器属金属弹性元件挠性联轴器，其依靠金属联轴器膜片来联接主、从动机传递扭矩，具有弹性减振、无噪声、不需润滑的优点。广泛用于各种机械装置的轴系传动，如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆，以及发电机组高速、大功率机械传动系统，经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
3.如何开发一款直接集成安装在膜片联轴器上的光栅环，通过光栅环的变形角相位差进行扭矩值的获取，从而实现膜片联轴器使用过程中扭矩的实时监测成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种膜片联轴器集成式光栅环，实现膜片联轴器使用过程中扭矩值的实时监测。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种膜片联轴器集成式光栅环，包括第一光栅半环和第二光栅半环，所述第一光栅半环和第二光栅半环的开口端拼接后组成光栅环总成，所述光栅环总成安装在膜片联轴器两端的法兰盘上，所述光栅环总成径向方向设置有光纤探头，所述光栅环总成的外周面上设置有色标，所述光纤探头通过光信号将感应到所述色标的变形角传送到放大器。
7.进一步的，所述第一光栅半环包括一个连接板和第一色标环，所述连接板和第一色标环垂直布置且一体成型，所述第一色标环的外周面上设置有色标，所述连接板上呈圆周均布有多个连接孔，所述第一光栅半环套装上所述膜片联轴器两端的法兰盘上后通过螺栓贯穿所述连接孔定位；所述第二光栅半环包括一个连接板和第二色标环，所述连接板和第二色标环垂直布置且一体成型，所述第二色标环的外周面上设置有色标，所述连接板上呈圆周均布有多个连接孔，所述第二光栅半环套装上所述膜片联轴器两端的法兰盘上后通过螺栓贯穿所述连接孔定位。
8.进一步的，所述第一光栅半环和第二光栅半环设置为完全对称结构，所述一光栅半环和第二光栅半环的开口边一侧均为直边。
9.进一步的，所述第一光栅半环和第二光栅半环设置为对称搭接结构，所述第一光
栅半环的第一色标环的开口端面设置为凹槽，所述第二光栅半环的第二色标环的开口端面设置为凸起，所述凹槽和所述凸起相匹配。
10.进一步的，所述第一光栅半环和第二光栅半环设置为错位搭接结构，所述第一光栅半环的第一色标环的一端开口端面设置为凹槽，第一色标环的另一端开口端面设置为凸起，所述第二光栅半环的第二色标环的一端开口端面设置为凸起，所述第二光栅半环的第二色标环的另一端开口端面设置为凹槽，所述凹槽和所述凸起一一对应搭接在一起。
11.进一步的，所述第一色标环和第二色标环上的色标设置方式和规格相同，第一色标环和第二色标环的外周面上均刻有矩形槽，所述矩形槽的深度设置为0.1mm，所述矩形槽的槽底颜色为黑色；所述第一光栅半环和第二光栅半环上矩形槽的数量均为30个或45个且沿外圆均布，色标宽度和色标间距相等。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
13.本实用新型一种膜片联轴器集成式光栅环，包括第一光栅半环和第二光栅半环且二者拼接后组成光栅环总成，所述光栅环总成通过螺栓安装在膜片联轴器两端的法兰盘上，光栅环总成径向方向设置有光纤探头，所述光栅环总成的外周面上设置有色标；当膜片联轴器工作时在其中间段上传递扭矩，中间段因剪切力的作用会产生径向变形，两端的光栅环总成上的色标产生了一定的变形角，通过光纤探头检测变形角相位差，转换得出相位差与扭矩的换算系数，从而实时测量膜片联轴器中间段所传递的扭矩值。
14.本实用新型构思巧妙，布局合理，配合紧密，安装方便快捷，通过在膜片联轴器两端的法兰盘集成光栅环总成，实现了膜片联轴器中间段扭矩值的实时测量，便于扭矩过载时及时发出报警信号。
附图说明
15.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
16.图1为本实用新型膜片联轴器集成式光栅环示意图；
17.图2为本实用新型光栅环本体装配图；
18.图3为本实用新型光栅环本体爆炸图；
19.图4为本实用新型图3中a位置放大图；
20.图5为本实用新型图3中b位置放大图；
21.图6为本实用新型第一光栅半环左视图；
22.图7为本实用新型第一光栅半环右视图；
23.附图标记说明：1、膜片联轴器；2、光栅环总成；3、光纤探头；4、第一光栅半环；5、第二光栅半环。
具体实施方式
24.如图1-7所示，一种膜片联轴器集成式光栅环，包括第一光栅半环4和第二光栅半环5，所述第一光栅半环4和第二光栅半环5的开口端拼接后组成光栅环总成2，所述光栅环总成2安装在膜片联轴器1两端的法兰盘上，所述光栅环总成2径向方向设置有光纤探头3，所述光栅环总成2的外周面上设置有色标，所述光纤探头3通过光信号将感应到所述色标的变形角传送到放大器。该光纤探头3采用非接触式，光纤探头不需电源，满足防爆要求。具体
的，当膜片联轴器1工作时在其中间段上传递扭矩，中间段因剪切力的作用会产生径向变形，两端的光栅环总成上的色标产生了一定的变形角，通过光纤探头3检测变形角，转换得出变形角度与扭矩的换算系数，从而实时测量膜片联轴器1中间段所传递的扭矩值。
25.具体的，所述第一光栅半环4包括一个连接板和第一色标环，所述连接板和第一色标环垂直布置且一体成型，所述第一色标环的外周面上设置有色标，所述连接板上呈圆周均布有多个连接孔，所述第一光栅半环4套装上所述膜片联轴器1两端的法兰盘上后通过螺栓贯穿所述连接孔定位；所述第二光栅半环5包括一个连接板和第二色标环，所述连接板和第二色标环垂直布置且一体成型，所述第二色标环的外周面上设置有色标，所述连接板上呈圆周均布有多个连接孔，所述第二光栅半环5套装上所述膜片联轴器1两端的法兰盘上后通过螺栓贯穿所述连接孔定位。
26.具体的，连接孔的数量设置为三个。光栅半环的材质为铝合金，不会产生火花。光栅环总成2通过膜片联轴器1中间段法兰盘螺栓连接，并以法兰盘外圆做子口定位，确保光栅环总成2与膜片联轴器1的法兰同心，从而降低对膜片联轴器1动平衡的影响。
27.其中一个实施例中，所述第一光栅半环4和第二光栅半环5设置为完全对称结构，所述一光栅半环4和第二光栅半环5的开口边一侧均为直边。该对称直边对接即可形成光栅环总成2，结构简单，制作方便，成本低。
28.如图3-7所示，其中另一个实施例中，所述第一光栅半环4和第二光栅半环5设置为对称搭接结构，所述第一光栅半环4的第一色标环的开口端面设置为凹槽，所述第二光栅半环5的第二色标环的开口端面设置为凸起，所述凹槽和所述凸起相匹配。该凹槽和凸起配合形成互锁结构，形成的光栅环总成2定位更加稳定，配合更加紧密。
29.如图2所示，其中再一个实施例中，所述第一光栅半环4和第二光栅半环5设置为错位搭接结构，所述第一光栅半环4的第一色标环的一端开口端面设置为凹槽，第一色标环的另一端开口端面设置为凸起，所述第二光栅半环5的第二色标环的一端开口端面设置为凸起，所述第二光栅半环5的第二色标环的另一端开口端面设置为凹槽，所述凹槽和所述凸起一一对应搭接在一起。该凹槽和凸起错位配合形成互锁结构，形成的光栅环总成2定位更加稳定，受力更加均衡。
30.所述第一色标环和第二色标环上的色标设置方式和规格相同，第一色标环和第二色标环的外周面上均刻有矩形槽，所述矩形槽的深度设置为0.1mm，所述矩形槽的槽底颜色为黑色；所述第一光栅半环4和第二光栅半环5上矩形槽的数量均为30个或45个且沿外圆均布，色标宽度和色标间距相等。
31.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。